۵۰۰ 
بارهای وارد بر یک ساختمان
هر ساختمانی تحت تاثیر نیروهای مختلفی است. هنگامی که از بارهای وارد شده بر ساختمان صحبت می کنیم دو نوع بار ثقلی و جانبی مطرح می شود. منظور از بار ثقلی بارهای ناشی از وزن سازه یا بارهای زنده است به صورت عمودی به سازه وارد می شود. اما بارهایی نیز وجود دارند مانند زلزله یا باد که به صورت جانبی و از کنار به ساختمان اعمال می شوند. این بارها را جانبی می گویند. برای تحمل هر کدام از این بارها در ساختمان سیستم هایی طراحی می شود که به آن ها سیستم بار ثقلی و سیستم بار جانبی می گویند. هر ساختمان برای تحمل بارهای جانبی و ثقلی هم به سیستم بار ثقلی و هم سیستم بار جانبی نیاز دارد.
تصویر شماره ۱ - بارهای وارد بر ساختمان
نیروهایی که به سازه وارد می شود چه قائم و چه جانبی باید به وسیله ی اعضای سازه مانند تیر و ستون، مهاربندو ... نهایتا به فونداسیون منتقل شود. حال اینکه اعضای سازه چگونه به هم متصل شده باشند و ترکیب و آرایش آن ها چگونه باشد باعث ایجاد سیستم های مختلفی می شود که به آن سیستم سازه ای می گویند.
امروزه سیستم های سازه ای مختلفی طراحی شده است که هر کدام با توجه به شرایط کارایی خود را دارند.
آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:
- بارهای وارد بر یک ساختمان
- انواع سیستم های سازه ای
- سیستم دیوارهای باربر
- سیستم قاب ساده
- سیستم قاب خمشی
- سیستم های ترکیبی
انواع سیستم های سازه ای
در ایران آیین نامه ای وجود دارد که نام آیین نامه ۲۸۰۰ که مرتبط با طراحی لرزه ای ساختمان ها می باشد. بر اساس این آیین نامه ۵ نوع سیستم سازه ای تعریف می شود که عبارتند از:
- سیستم دیوار باربر
- سیستم قاب ساده
- سیستم قاب خمشی
- سیستم ترکیبی
- سیستم کنسولی
سیستم دیوارهای باربر
این سیستم فاقد تیر و ستون است و در آن دیوارهای باربر به همراه قاب های مهاربندی شده وظیفه تحمل بارهای قائم را بر عهده دارند. بارهای جانبی نیز به وسیله ی دیوراهای باربر مهار می شوند. مرسوم ترین نوع سیستم دیوارهای باربر سازه اهی LSF است که علاوه بر وزن کم از سرعت اجرای بالایی نیز برخوردارند. این سازه ها به تنهایی از نظر تجاری چندان پرکابرد نیستند.
از انواع دیگر سیستم دیوارهای باربر می توان به دیوار برشی بتن آرمه، دیوار بتنی پاششی، دیوار برشی با مصالح بنایی مسلح اشاره کرد.
تصویر شماره ۲ - سیستم دیوارهای باربر
بیشتر مطالعه کنید: سازه LSF چیست؟
سیستم قاب ساده
این سیستم یکی از رایج ترین و پرکاربردترین سیستم های سازه ای ست چرا که اجرای آن راحت است و نیاز به تخصص بالایی ندارد. در سیستم قاب ساده تیر و ستون وجود دارد. تیرها و ستون ها می توانند از فولاد یا بتن ساخته شده باشند و اتصال بین تیرها و ستون ها به صورت مفصلی انجام می شود. از این سیستم بیشتر برای سازه های فولادی استفاده می شود هر چند به کار بردن آن برای سازه های بتنی نیز غیر ممکن نیست اما با پیچیدگی بیشتری همراه است.
بر اساس آیین نامه ۲۸۰۰ انواع سیستم قاب ساده عبارتند از:
- دیوارهای برشی بتن آرمه
- دیوار برشی با مصالح بنایی
- مهاربند واگرای ویژه فولادی
- مهاربندهای کمانش تاب
- مهاربندهای همگرا
تصویر شماره ۳ - سیستم قاب ساده و قاب خمشی
بیشتر مطالعه کنید: انواع مهاربند همگرا
سیستم قاب خمشی
قاب خمشی پرکاربردترین سیستم سازه ایست و استفاده از آن تنها به ایران محدود نمی شود. قاب خمشی می تواند از جنس فولاد یا بتن باشد. اتصال تیر و ستون در قاب خمشی به صورت صلب است اما تیرها و ستون ها در برابر اعمال بار می توانند شکل پذیر باشند.
در این سازه به دلیل گیردار بودن گره ها،تحمل بارهای وارد شده از طریق خمش و برش در تیرها و ستون ها انجام می شود.
بر خلاف سیستم قاب ساده که در ساختمان های فولادی کاربرد بیشتری داشت استفاده از سیستم قاب خمشی در ساختمان های با اسکلت بتنی راحتر است.
سیستم های ترکیبی
با توجه به مزایایی که سیستم های سازه ای مختلف دارند در برخی از سازه ها می توان از ترکیب سیستم های مختلف استفاده کرد. به عنوان در ساختمان های بلندتر از ۱۵ طبقه می توان از قاب خمشی به همراه دیوار برشی یا مهاربند کمک گرفت.
در این سیستم ها تحمل بارهای ثقلی توسط تیرها و ستوها صورت می گیرد و دیوارهای برشی یا قاب های مهاربندی وظیفه ی تحمل بارهای جانبی را بر عهده دارند.
تصویر شماره ۴ - سیستم سازه دوگانه یا ترکیبی